1 Ihminen on monisoluinen eliö
Yksilönkehitys ja solujen välinen viestintä
Ihmiselimistön rakenne ja toiminta ovat kehittyneet evoluution kuluessa
Ihmisen evoluutio
- Erot muihin kädellisiin
- Pystykävely
- Ongelmanratkaisutaidot
- Tietoisuus itsestä
- 300 000 vuotta
- Kulttuurievoluutio
- Fysiologia savannilta
Ihmisen soluista muodostuu toimiva kokonaisuus
- 37 miljardia solua
- Hedelmöityneen munasolun jakautuminen tuottaa lopulta ne kaikki
Elimistö-jen yhteistyö
Solujen erilais-tuminen
Solut erilaistuvat yksilönkehityksen aikana
- Erilaistumisen kautta kehittyy erilaisia solutyyppejä
- Perustuu geenien toiminnassa tapahtuviin muutoksiin
- Kaikki geenit eivät toimi kaikissa solutyypeissä
Haileyfournierde la traducción Lorito987, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons
Soluista muodostuu kudoksia, elimiä ja elimistöjä
- Samoihin tehtäviin erilaistuneet solut muodostavat kudoksen
- Neljä päätyyppiä:
- Hermokudos
- Lihaskudos
- Side- ja tukikudos
- Epiteelikudos
Solu, kudos, elin
Elimistöt
Elimet, jotka hoitavat yhdessä samaa tehtävää, muodostavat elimistön.
Elimistöjen yhteistyö: Oppikirja, luku 1.2 (piirros)
By Connexions - http://cnx.org, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29624318
Kantasoluilla on kyky erilaistua useiksi erilaisiksi soluiksi
Kanta-solut ja erilaistuminen
- Alkion solut ovat 16-soluasteella saakka täyskykyisiä
- Varhaisen alkion solut ovat erittäin monikykyisiä
- Alkionkehityksen edetessä solujen kyky erilaistua eri solutyypeiksi vähenee
- Sikiön kantasolut ovat monikykyisiä
- Aikuisessakin on kantasoluja, jotka voivat erilaistua tietyntyyppisiksi soluiksi
OpenStax College, CC BY 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/3.0>, via Wikimedia Commons
Viestiaineet ohjaavat solujen erilaistumista ja ylläpitävät sisäistä tasapainotilaa
Solujen viestintä
- Miljardien solujen on oltava yhteistyössä, jotta kokonaisuus toimisi
- Esim. sydämen supistuminen: lihassolut, verisolut, hermosolut
- Solut reagoivat sekä solun ulkopuolelta että solun sisäpuolelta tuleviin viesteihin
Viestiaineita on erilaisia
Viesti-aineet
- Viestiaineita ovat
- Umpirauhasten erittämät hormonit
- Muiden solujen erittämät hormonit eli kudoshormonit
- Kasvutekijät
- Hermosolujen välittäjäaineet
- Solujen pinnalla on vastaanottajamolekyylejä eli reseptoreja, joihin viestiaineet kiinnittyvät
- Solussa ne vaikuttavat esim. geenien ilmenemiseen
Elimistö ylläpitää sisäistä tasapainoaan solujen välisen viestinnän avulla
Viestintä ja homeo-stasia
- Sisäinen vakaa tasapainotila: homeostasia
- Sisäisen tasapainon säätely edellyttää viestintää
- Esim. hikoilun lisääntyminen --> veren väkevöityminen --> aivojen janokeskus aktivoituu
- Esim. soluhengityksen kiihtyminen --> CO2 liukenee vereen --> pH:n lasku --> aistinreseptorit reagoivat pH:n muutokseen
Apoptoosi on solujen ohjelmoitunutta kuolemista
Apoptoosi
- Tapahtumasarja, jonka seurauksena tarpeettomat solut kuolevat
- Kuolema on tarkoin säädeltyä
- Esim. Sormien kehittyminen (sormien välillä oleva kudos häviää)
- Aikuisella apoptoosia tapahtuu kudosten uusiutumisessa
- Apoptoosissa solulima tiivistyy, tuma pilkkoutuu, ja elimistö tuhoaa kuolleen solun ilman tulehdusreaktiota
Syöpäsolut eivät reagoi viesteihin
Syöpä
- Teollisuusmaissa toiseksi yleisin kuolinsyy on syöpä
- Syövässä solujen erilaistumisaste vähenee
- Syöpäsolut irtautuvat elimistön säätelystä ja alkavat jakautua nopeasti
- Syöpäsolut voivat vaeltaa muualle elimistöön
- Syöpäsoluissa telomeraasi korjaa telomeerejä tehokkaasti, joten solut voivat jakautua normaaleja soluja pidempään
Syöpä aiheutuu solujen viestinnän häiriöistä
Viestinnän häiriöt
- Syöpää aiheuttavia tekijöitä sanotaan karsinogeeneiksi
- Esim. ionisoiva säteily, mutaatioita aiheuttavat kemikaalit
- Solunjakautumista säätelevät geenit ovat esisyöpägeenejä
- Mutaation seurauksena ne voivat muuttua syöpägeeneiksi eli onkogeeneiksi
Solut korjaavat DNA:han syntyneitä virheitä, ja vaurioituneet solut tuhotaan
Korjaus-mekanismit
- Mutaatioita tapahtuu monissa ihmisen soluissa joka päivä
- Perimässä on geenejä, joiden tuottamat proteiinit korjaavat DNA:n vaurioita
- Mutaatiot näissä geeneissä ovat esisyöpägeeneissä tapahtuvien mutaatioiden lisäksi edellytys syövän kehittymiselle
- Yleensä elimistö pystyy tuhoamaan vaurioituneet solut apoptoosin avulla
- Lisäksi elimistön puolustusjärjestelmä voi tunnistaa syöpäsoluja ja tuhota ne
- Iän myötä puolustusjärjestelmä heikkenee ja DNA-muutosten määrä lisääntyy
Syöpäsoluista kehittyy syöpäkasvaimia
Syöpä-kasvaimet
- Syöpäsolut muodostavat kasvaimia
- Kasvainsolut tunkeutuvat ympäröivien kudosten sisään
- Syöpäkasvain saa verisuonet kasvamaan ympärilleen ja tuomaan kasvainsoluille ravintoa ja happea
- Kasvain voi muodostaa myös etäpesäkkeitä uusiin kudoksiin
- Syövän vaarallisin ominaisuus
- Kasvain voidaan poistaa leikkauksella
- Levinnyttä syöpää hoidetaan solunsalpaajilla ja sädehoidolla